盖米阀门在海水淡化中的应用

中国面临长期缺水现实，发展海水淡化作为战略性补充水源将成为一项国策，国家发改委正在制订《海水淡化“十二五”规划》以及一系列鼓励发展海水淡化的政策。到2015年，我国海水淡化能力达到220万-260万立方米/日，对海岛新增供水量的贡献率达到50%以上，对沿海缺水地区新增工业供水量的贡献率达到15%以上；建成2个日产能5万-10万吨的国家级海水淡化重大示范工程和20个日产能万吨级海水淡化示范工程，5个浓盐水综合利用示范项目。而且，海水淡化后的产水，将经后处理进入市政自来水管网。可以预见，海水淡化在未来几年必将快速发展。盖米阀门一直广泛应用于国内外的海水淡化装置中，主要是蝶阀及加药系统的塑料阀，下面详细介绍其特点及应用。

德国盖米衬胶蝶阀的结构与性能描述：

密封原理

蝶板与阀轴的连接不采用销钉。关键在于蝶板内方形孔与阀轴的方形连接头相配合，不需要销钉，接触腐蚀介质的零件很少，阀门的有效性高。阀杆不接触介质，无销钉连接还能预防潜在的裂缝腐蚀风险。这样，蝶阀能独立固定在密封衬垫中心，确保阀座表面压力的均衡分布，减轻磨损。更为重要的是，可以避免因销钉失效导致阀门不能正常开关。

独树一帜的密封圈设计

密封圈的边缘与阀座有约4度的偏差, 工作时,蝶板提前于密封垫与介质接触，使得扭矩充足、减轻橡胶垫上压力、减缓阀座偏移，阀座更富弹性，增强密封效果。双D型卡槽与阀体中的密封垫结合得很好，抗真空能力增强；密封圈外侧波纹面密封，无需加垫片，防止密封圈挤压变形。

这种特殊的密封结构使得蝶板在工作时,密封垫保持在正确的位置；而且,密封垫在其中间的位置是更有弹性的。

蝶板材质：

海水的含盐量很高，因此对蝶板的耐腐蚀性有很高要求，蝶板的材质主要要球墨铸铁涂尼龙、316涂HALAR、超级双相钢、镍铝青铜等，下面分别介绍。

对于球磨铸铁涂尼龙的蝶板，尼龙涂层喷镀需要接缝，容易产生先行渗透腐蚀，一旦有微小裂纹，会导致阀板腐蚀。并且尼龙涂层通常厚度只能在250－300um的厚度，如果高过这个厚度，表面抗压能力就会大大降低，造成阀板腐蚀。更为重要的是，在预处理中投加化学药剂，会造成尼龙的试用寿命降低，当然球磨铸铁涂尼龙的造价相对低。

对于316涂HALAR的蝶板，HALAR涂层可以可达到600um以上。Halar是乙烯、三氟氯乙烯（CTFE）的交替共聚物。Halar（ECTFE）是半结晶和可熔融加工的含氟聚合物。由于Halar具有独特的分子结构，它表现出独特的综合性能。Halar在从低温到150°C宽广的使用温度范围内，具有优异的耐化学性能和电绝缘性能，并且是一种具有出色冲击强度的韧性材料。Halar具有出色的耐化学性能和优异的阻隔性能。工业上常用的化学试剂几乎都不能对Halar产生任何影响。Halar能够抵抗的化学品包括：强无机酸和有机酸、强碱、金属刻蚀剂、液氧、除热胺类（如苯胺、二甲胺）以外的所有有机溶剂。Halar 只需喷涂几次就能达到理想的涂层厚度，并且起到更好的耐腐蚀保护作用。每次喷涂最高厚度可达0.25mm。Halar粉末涂层通常在0.125mm至2mm厚，高于1mm厚的涂层被称为高固体份涂层。与尼龙相反，Halar粉末涂层不需要接缝，抗压可达到2.0Mpa，可以有效的防止海水腐蚀、化学药剂和强氧化的腐蚀及颗粒杂质的冲刷，是性价比的较高耐海水腐蚀材料，当然成本也高于尼龙涂层。盖米已经成功应用于惠来、平海、海丰等电厂的海水淡化系统，运行多年，十分稳定。

对于蝶板为超级双相钢及镍铝青铜的（更适合于中高压系统），分析如下：

超级双相钢1.4469化学成分为：

C≤0.03；Mn≤2.00；P≤0.030；S≤0.02；Si≤1.0,Ni 4.5-6.5；Cr 21-23；Mo 2.5-3.5；N 0.08-0.2。

镍铝青铜化学成分：

Cu 79.0; Al 8.5至9.5; Fe 3.5至4.5; Mn 0.8至1.5; Ni 4.0至 5.0; Si 0.1

镍铝青铜、超级双相钢1.4469都是很好的海水应用材质，但是根据其成分的不同，应用时又有所区分，超级双相钢1.4469为广泛应用于海水材料，优势分析如下：

超级双相不锈钢钢耐腐蚀是由于在双相钢表面生成了一层极薄的、粘着性好的、半透明的氧化铬薄膜。这层膜一旦遭到破坏，钢中的铬与大气中的氧发生化学反应就能迅速地恢复这层薄膜，同时，机械损伤也能很快再生成一层保护薄膜。

由于受到海水中氯离子的化学侵蚀，再加上因氧气毫无阻挡地进入，会使腐蚀加剧。而双相不锈钢中的MO的含量（一般1.4469为3-3.5)能够很好的阻止CL离子构成的点腐蚀，同时双相不锈钢中高含量的Cr(1.4469中含量为22）有很好的抗氧化和腐蚀作用。而镍铝青铜中都不含Mo和Cr。

对于腐蚀衡量的一重要参数是PREN(耐点蚀当量)值PREN=%Cr+3.3MO+16%N，对于1.4469的材料PREN的值达到34。其耐腐蚀性能在三者中处于优势。

由于Ni成分的加入，会使合金的强度增加，超级双相钢1.4469中Ni含量为：6，而镍铝青铜中Ni含量为：4.5，MONEL合金中Ni的含量为：63，由此可见，在此三种材料中，MONEL的强度性能良好，超级双相钢次之，镍铝青铜在双相钢之后。

阀板采用超级双相钢的蝶阀，盖米已经成功应用于宁波、青岛等LNG的海水系统，运行稳定。

综上，考虑到阀门需耐海水的强腐蚀性能，盖米优先选用耐腐蚀性很好强度性能又不错的超级双相钢1.4469或316涂HALAR；如果在需要考虑到采购成本时，镍铝青铜及球磨铸铁涂尼龙也是一种选择。

密封材质

浆液蝶阀密封圈有EPDM、丁腈橡胶等，盖米推荐选用EPDM。一般EPDM密封圈使用寿命不会超过3年。盖米是世界上少数几家自己生产蝶阀密封圈的厂家之一，在法国拥有橡塑研发中心；盖米EPDM密封圈加入了玻璃纤维、耐磨添加剂和纳米材料，这使得盖米蝶阀的寿命大大增强。

盖米衬胶蝶阀的其它性能

独特的“舌槽镶嵌式”的阀座设计可降低阀板开启、关闭与阀座之间产生的扭矩及提高阀座与阀板之间的保持力。阀座是特别为复合式及焊接式法兰的安装而设计的，阀座完全将阀体与流动介质隔开。

在阀门安装时，阀门与法兰之间无需考虑加入任何垫圈或垫片。

阀座、阀板中心孔径、阀杆与阀座孔的配合均采用过盈配合，并使用耐腐蚀、耐磨材料乙酸醛轴套承受执行机构的传动力。

执行机构的连接完全符合国际ISO5211标准，可直接与盖米任何气动、电动及手动执行机构连接而无需任何连接支架。

盖米塑料阀

在海淡的化学清洗及加药系统中的阀门主要是塑料阀门，盖米的塑料阀全部进口，具体材质特性如下：

在海淡系统中主要是PVC材质的，有隔膜阀、球阀等，盖米已经成功应用于相关的系统，运行稳定。

随着淡水资源的日益重要，对海水淡化装置的安全、稳定、连续运行提出了更高的要求，阀门作为海水淡化系统中应用数量最多的设备，其作用不言而喻，而且，阀门作为一种易耗品，阀门质量的好坏直接影响现场的安全文明生产及运行维护费用。综上，海水淡化系统的阀门应该综合考虑造价、维护费用及其对海水淡化系统稳定连续运行的影响等多种因素。德国盖米在海水淡化系统阀门的选型及应用上拥有丰富的经验，可以提供一个完整的系统的解决方案。